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【DFR0100 Arduino入门套件】 Lesson 7 -- 报警器

2017-9-14 17:57:22 3664

0 本帖最后由 DFRobot官方于 2017-9-15 10:30 编辑该教程实验平台：Arduino入门套件上一篇教程：Arduino教程 Lesson 6 -- 炫彩RGB LED 这里我们要接触一个新的电子元件——蜂鸣器，从字面意思就可以知道，这是一个会发声的元件。这次做一个报警器，通过连接蜂鸣器到Arduino数字输出引脚，并配合相应的程序就可以产生报警器的声音。其原理是利用正弦波产生不同频率的声音。如果结合一个LED，配合同样的正弦波产生灯光的话，就是一个完整的报警器了。步骤1 硬件电路搭建连接之前，先判别RGB是共阴还是共阳，如果不是很清楚的，可以先跳到这个项目的硬件部分介绍。连接时，还需注意一点，引脚的顺序，可参照右边的引脚图。步骤2 输入代码完成硬件连接后，打开Arduino IDE,输入下面这段代码。 float sinVal; int toneVal; void setup(){ pinMode(8, OUTPUT); } void loop(){ for(int x=0; x<180; x++){ //将sin函数角度转化为弧度 sinVal = (sin(x(3.1412/180))); //用sin函数值产生声音的频率 toneVal = 2000+(int(sinVal1000)); //给引脚8一个 tone(8, toneVal); delay(2); } } 复制代码下载程序完成后，你会听到一高一低的报警声，如同汽车报警器。步骤3 代码回顾首先，定义两个变量： float sinVal; int toneVal; 复制代码浮点型变量sinVal用来存储正弦值，正弦波呈现一个波浪形的变化，变化比较均匀，所以我们选用正弦波的变化来作为我们声音频率的变换，toneVal从sinVal变量中获得数值，并把它转换为所需要的频率。这里用的是sin()函数，一个数学函数，可以算出一个角度的正弦值，这个函数采用弧度单位。因为我们不想让函数值出现负数，所以设置for循环在0~179之间，也就是0~180度之间。 for(int x=0; x<180; x++){} 复制代码函数sin()用的弧度单位，不是角度单位。要通过公式3.1412/180)将角度转为弧度： sinVal = (sin(x(3.1412/180))); 复制代码* 之后，将这个值转变成相应的报警声音的频率： toneVal = 2000+(int(sinVal1000)); 复制代码* 浮点型值转换为整型 sinVal是个浮点型变量，也就是含小数点的值，而我们不希望频率出现小数点的，所以需要有一个浮点值转换为整型值得过程，也就是下面这句语句就完成了这件事： int(sinVal1000) 复制代码* 把sinVal乘以1000，转换为整型后再加上2000赋值给变量toneVal，现在toneVal就是一个适合声音频率了。之后，我们用tone()函数把生成的这个频率给我们的蜂鸣器。步骤4 tone函数下面我们来介绍一下tone相关的三个函数 tone(pin,frequency) 复制代码 Pin都是指连接到蜂鸣器的数字引脚，frequency是以Hz为单位的频率值。 tone(pin,frequency,duration) 复制代码第二个函数，有个duration参数，它是以毫秒为单位，表示声音长度的参数。像第一个函数，如果没有指定duration，声音将一直持续直到输出一个不同频率的声音产生。 noTone(pin) 复制代码 noTone(pin)函数，结束该指定引脚上产生的声音。步骤5 硬件回顾蜂鸣器蜂鸣器其实就是一种会发声的电子元件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器区别压电式蜂鸣器是以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的振动而发声。当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。电磁式的蜂鸣器，则是利用通电导体会产生磁场的特性，通电时将金属振动膜吸下，不通电时依振动膜的弹力弹回。不太明白也没太大关系，不影响我们使用。压电式蜂鸣器需要比较高的电压才能有足够的音压,一般建议为9V以上。电磁式蜂鸣器用1.5V就可以发出85dB以上的音压了，唯消耗电流会大大的高于压电式蜂鸣器。所以还是建议初学者使用电磁式蜂鸣器。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器区别无论是压电式蜂鸣器还是电磁式蜂鸣器，都有有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种区分。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是输入信号的要求不一样。这里的“源”不是指电源，而是指振荡源，有源蜂鸣器内部带振荡源，说白了就是只要一通电就会响。而无源内部不带震荡源，所以如果仅用直流信号无法使其响，必须用2K-5K的方波去驱动它。从外观上看，有源无源的区别在于，有源蜂鸣器有长短脚，也就是所谓正负极，长脚为正极，短脚为负极。而无源蜂鸣器则没有正负极，两个引脚长度相同。套件中，用的蜂鸣器类型是电磁式有源蜂鸣器。当然，如果有源蜂鸣器玩的够熟练的话，不妨考虑买一个无源蜂鸣器玩玩，可以演奏出不用的音乐效果。蜂鸣器的应用有很多，我们都可以就蜂鸣器做一些好玩的东西，比如常见的会结合蜂鸣器的有，红外传感器，超声波传感器，用于监测物体靠近报警。温度传感器，测到温度过高报警。气体传感器，有气体泄漏报警等等。除了报警，还可以用来作为乐器，通过不同频率，调成乐谱的不同调式等等等。。。。步骤6 可以做些其他的事 1、结合红色LED灯做一个完整的报警器。提示：可以让LED也随着sin函数变化，使声音与灯光节奏保持一致。 2、结合项目三中介绍的按钮，做个简易门铃的效果，每次按下按钮，蜂鸣器发出提示音。 0
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